[发明专利]一种对称T型桥的双开关三电平整流器

说明书

一种对称T型桥的双开关三电平整流器，包括两组对称的T型桥，两个分裂电容C₁、C₂。其中，两组T型桥的三个桥臂都分别由两个二极管和一组双向功率管构成，第一个T型桥包含二极管D₁、D₂、D₅、D₆、D₇、D₈，功率开关管S₁，二极管D₅、D₆、D₇、D₈和功率开关管S₁组成一组双向功率管。第二个T型桥包含二极管D₃、D₄、D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂，功率开关管S₂，二极管D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂和功率开关管S₂组成一组双向功率管。这两组对称的T型桥结构有利于处理散热问题和系统模块化设计。本发明采用功率开关管的不同组合方式实现了三电平的功能，即使双向管在故障状态下，该对称T型桥的双开关三电平整流器仍可实现对直流侧的功率输出。

技术领域

本发明涉及单相三电平整流器技术领域，具体涉及一种对称T型桥的双开关三电平整流器。

背景技术

随着工业和经济的发展，人们对电力变换器的要求越来越高，而且更加注重电力变换器的绿色环保性能。特别是国家严格标准的出台，功率因数和谐波含量已成为设计电力电子设备时不得不考虑的因素。而传统的两电平拓扑的变换器采用的是二极管不控整流方式，导致电网侧严重电流波形畸变的发生，给电网带来了严重的谐波污染，并且该方式下设备功率因数较低。与此同时，两电平拓扑的变换器分配到每个功率器件上的母线电压值很大，因此这种拓扑不适用于高压、大容量功率应用场合。因此，多电平变换器在高压、大容量功率应用场合开始得到广泛重视和应用，正处在由两电平变换器向多电平变换器应用的一个快速发展阶段。

发明内容

本发明提供一种对称T型桥的双开关三电平整流器，相较于两电平整流器，通过增加一个电平数，使得本发明网侧电流波形较两电平整流器相应波形有更好的正弦度，即便开关频率很低的情况下正弦度依然能有一定保证；大大提高了功率因数，有利于改善电网电能质量。

本发明采取的技术方案为：

一种对称T型桥的双开关三电平整流器，包括两个对称的T型桥，电容C₁、C₂；其中，两个T型桥的三个桥臂分别由两个二极管和一组双向功率管构成；

第一个T型桥包含二极管D₁、D₂、D₅、D₆、D₇、D₈，开关管S₁，二极管D₅、D₆、D₇、D₈和开关管S₁组成一组双向功率管。

第二个T型桥包含二极管D₃、D₄、D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂，开关管S₂，二极管D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂和开关管S₂组成一组双向功率管；

电感L₁一端分别连接二极管D₁阳极、二极管D₅阳极、二极管D₂阴极、二极管D₆阴极，其连接节点构成端点a；